MẠNG TRUY NHẬP QUANG TỚI THUÊ BAO GPON

BỘ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
VIỆN KHOA HỌC KỸ THUẬT BƯU ĐIỆN











Giới thiệu chuyên đề:

MẠNG TRUY NHẬP QUANG TỚI THUÊ BAO GPON

Hà nội –2007
Nội dung
1 Giới thiệu phạm vi và lý do lựa chọn chuyên đề............................................................ 5
2 Giới thiệu mạng truy nhập quang tới thuê bao (FTTH) và GPON ................................ 6
2.1 Khái niệm và ưu điểm FTTH .................................................................................6
2.2 Kiến trúc và thành phần của mạng PON ................................................................6
2.3 Các chuẩn mạng PON ............................................................................................7
2.4 GPON .....................................................................................................................8
3 Định nghĩa và viết tắt ..................................................................................................... 8
3.1 Định nghĩa ..............................................................................................................8
3.2 Các chữ viết tắt.....................................................................................................11
4 Kiến trúc mạng truy nhập quang .................................................................................. 14
4.1 Kiến trúc mạng .....................................................................................................14
4.1.1 FTTB ..........................................................................................................15
4.1.1.1 FTTB cho MDU ......................................................................................15
4.1.1.2 FTTB cho doanh nghiệp..........................................................................15
4.1.2 FTTC và FTTCab .......................................................................................16
4.1.3 FTTH ..........................................................................................................16
4.2 Cấu hình mạng tham chiếu ..................................................................................16
4.2.1 Giao diện nốt dịch vụ SNI ..........................................................................17
4.2.2 Giao diện mạng người dùng UNI ...............................................................18
4.2.3 Các dịch vụ .................................................................................................18
4.2.4 Thiết bị đầu cuối đường dây OLT ..............................................................19
4.2.5 Thiết bị đầu cuối mạng ONU/ONT ............................................................20
5 Các đặc tính cơ bản của GPON .................................................................................... 20
5.1 Tốc độ bit .............................................................................................................20

5.2 Khoảng cách logic ................................................................................................20
5.3 Khoảng cách vật lý ...............................................................................................21
5.4 Khoảng cách sợi quang chênh lệch ......................................................................21
5.5 Tỉ lệ chia ...............................................................................................................21
6 Cấu trúc phân lớp của mạng quang GPON .................................................................. 21
6.1 Lớp phụ thuộc phương tiện vật lý PMD ..............................................................21
6.1.1 Tốc độ tín hiệu danh định ...........................................................................21
6.1.2 Phương tiện vật lý và phương thức truyền .................................................22
6.1.3 Tốc độ bit....................................................................................................22
6.1.3.1 Tốc độ đường xuống ...............................................................................22
6.1.3.2 Tốc độ đường lên ....................................................................................22
6.1.4 Mã hóa đường dây ......................................................................................22
6.1.5 Bước sóng hoạt động ..................................................................................23
6.1.5.1 Đường xuống ...........................................................................................23
6.1.5.2 Đường lên ................................................................................................23
6.1.6 Nguồn phát tại giao diện O
ld
và giao diện O
ru
...........................................23
6.1.6.1 Các loại nguồn phát .................................................................................23
6.1.6.2 Đặc tính phổ ............................................................................................23
6.1.6.3 Công suất phát trung bình .......................................................................23
6.1.6.4 Tỉ lệ chênh lệch logic ..............................................................................24
6.1.6.5 Hệ số phản xạ lớn nhất của thiết bị đo tại bước sóng máy phát .............24
6.1.7 Đường truyền quang giữa giao diện O
ld
/O
ru
và giao diện O

rd
/O
lu
..............25
6.1.7.1 Dải suy hao ..............................................................................................25
6.1.7.2 Suy hao phản xạ quang nhỏ nhất của mạng cáp tại điểm tham chiếu R/S
bao gồm các connector ..........................................................................................25
6.1.7.3 Hệ số phản xạ riêng lẻ giữa điểm tham chiếu S và R .............................25
6.1.8 Bộ thu tại giao diện O
rd
và O
lu
....................................................................25
6.1.8.1 Độ nhạy thu nhỏ nhất ..............................................................................25
6.1.8.2 Mức quá tải nhỏ nhất ...............................................................................26
6.1.8.3 Mất mát đường truyền quang lớn nhất ....................................................26
6.1.8.4 Khoảng cách logic lớn nhất .....................................................................26
6.1.8.5 Khoảng cách logic chênh lệch lớn nhất ..................................................26
6.1.8.6 Hệ số phản xạ lớn nhất của bộ thu thiết bị đo tại bước sóng máy thu ....26
6.1.8.7 Chênh lệch mất mát đường truyền quang ...............................................26
6.1.8.8 Hiệu năng Jitter .......................................................................................26
6.1.8.9 Khả năng chống các bit liên tiếp giống nhau (CID immunity) ...............27
6.1.8.10 Khả năng chịu công suất phản xạ ..........................................................27
6.1.8.11 Chất lượng truyền dẫn và hiệu năng lỗi ................................................27
6.2 Lớp hội tụ truyền dẫn GTC ..................................................................................27
6.2.1 Tổng quan ...................................................................................................27
6.2.2 Ngăn xếp giao thức trong mặt phẳng điều khiển/quản lý (C/M planes) ....29
6.2.3 Ngăn xếp giao thức trong mặt phẳng người dùng ......................................30
6.2.4 Các chức năng chính hệ thống GTC ..........................................................32
6.2.4.1 Điều khiển truy nhập phương tiện (Media access control flow) .............32

6.2.4.2 Đăng ký ONU .........................................................................................33
6.2.5 Các chức năng của các phân lớp trong hệ thống GTC ...............................33
6.2.5.1 Phân lớp đóng khung GTC (GTC framing sub-layer) ............................33
6.2.5.2 Phân lớp thích ứng GTC và giao diện với các thực thể lớp trên .............33
6.2.6 Dòng lưu lượng và chất lượng dịch vụ QoS ..............................................34
6.2.6.1 Mối liên hệ giữa GTC và quản lý dữ liệu người dùng ............................34
6.2.6.2 Khái niệm cấp phát tài nguyên ................................................................34
6.2.6.3 Đảm bảo chất lượng dịch vụ QoS ...........................................................35
6.2.7 Cấp phát băng tần động DBA ....................................................................36
6.2.7.1 Yêu cầu cấp phát băng tần động .............................................................36
6.2.7.2 Các loại T-CONT và tham số hoạt động .................................................37
6.2.7.3 Hoạt động DBA .......................................................................................37
6.2.7.4 Khía cạnh quản lý ....................................................................................38
6.2.8 Cấu trúc khung GTC ..................................................................................38
6.2.8.1 Cấu trúc khung đường xuống ..................................................................39
6.2.8.2 Cấu trúc khung đường lên .......................................................................40
7 Bảo vệ đối với phần mạng quang thụ động PON ......................................................... 41
7.1 Các dạng chuyển mạch bảo vệ .............................................................................41
7.2 Đặc điểm và cấu hình mạng GPON kép ..............................................................42
7.2.1 Các kiểu cấu hình chuyển mạch .................................................................42
7.2.2 Các đặc điểm ..............................................................................................45
7.3 Các yêu cầu đối với chuyển mạch bảo vệ ............................................................45
7.4 Các trường thông tin yêu cầu trong khung OAM ................................................45
7.5 Bảo mật ................................................................................................................45
8 Phụ lục A - Các thông số giao diện quang đường xuống tốc độ 1244 Mbit/s ............. 46
9 Phụ lục B - Các thông số giao diện quang đường xuống tốc độ 2488 Mbit/s ............. 47
10 Phụ lục C Các thông số giao diện quang cho đường lên tốc độ 155 Mbit/s ................ 48
11 Phụ lục D – Các thông số giao diện quang cho đường lên tốc độ 622 Mbit/s ............. 49
12 Phụ lục E- Các thông số giao diện quang cho đường lên tốc độ 1244 Mbit/s ............. 51
13 Phụ lục F – Các thông số giao diện quang cho đường lên tốc độ 1244 Mbit/s sử dụng

cơ chế định mức công suất phát cho ONU ........................................................................ 53
14 Phụ lục G – Mặt nạ sơ đồ mắt cho tín hiệu đường xuống ............................................ 54
15 Phụ lục H – Mặt nạ sơ đồ mắt cho tín hiệu đường lên ................................................. 55
16 Phụ lục I – Jitter đối với ONU ..................................................................................... 56
Chuyên đề mạng truy nhập quang đến thuê bao GPON

Trang 5/56

1 Giới thiệu phạm vi và lý do lựa chọn chuyên đề
Mạng truy nhập quang thụ động (PON) bao gồm các đường quang đi từ nhà cung
cấp dịch vụ được dùng chung cho một số khách hàng. Sẽ có một đường quang đi đến
một nhóm khách hàng ở gần nhau về mặt địa lý. Tại đây đường quang dùng chung
này sẽ được chia tách thành các đường quang riêng biệt đi đến từng khách hàng.
Với mạng PON, tín hiệu được truyền bằng tia laser và được gửi tới đích không cần
các cấu kiện điện tử tích cực trong mạng ngoại vị. Nhà cung cấp mạng do đó có thể
tiết kiệm được chi phí đáng kể bằng việc dùng chung các sợi quang trong mạng nội
hạt, dùng chung thiết bị trong tổng đài.
Tháng 6/2007 vừa qua ITU phối hợp với Telcordia tổ chức thử nghiệm các thiết bị
mạng quang thụ động tốc độ gigabit GPON được xây dựng dựa trên khuyến nghị
ITU-T G.984. Công nghệ mạng quang thụ động PON được sử dụng trong môi trường
mạch vòng nội hạt để kết nối cho các khu dân cư và khu văn phòng vào mạng toàn
quang một cách hiệu quả. Cuộc thử nghiệm đã trình diễn khả năng phối hợp hoạt
động của thiết bị GPON, đây chính là tính năng nổi trội giúp giảm chi phí thiết bị.
Các nhà sản xuất thiết bị Alphion, Cambridge Industries Group, Hitachi, Huawei,
iamba Networks, LS Cable, PMC-Sierra, Tellabs, Terawave Communications, TXP
Corporation, XAVi Technologies, ZTE Corporation cũng đã thực hiện trình diễn khả
năng phối hợp hoạt động dịch vụ 3 trong 1 triple-play.
Bộ khuyến nghị G.984 của ITU đưa ra tiêu chuẩn cho mạng PON tốc độ gigabit
(GPON) là phiên bản mới nhất đối với công nghệ mạng PON. Mạng GPON có dung
lượng ở mức gigabit cho phép cung cấp các ứng dụng video, truy nhập internet tốc độ

cao, multimedia, và các dịch vụ băng thông rộng. Cùng với dung lượng mạng gia
tăng, tiêu chuẩn mới này đưa ra khả năng xử lý IP và Ethernet hiệu quả hơn.
Chuyên đề này giới thiệu về mạng truy nhập quang có khả năng hỗ trợ băng tần
theo yêu cấu cho các dịch vụ dành cho gia đình và doanh nghiệp với tốc độ đường
xuống 1.2 Gbit/s và 2.4 Gbit/s và tốc độ đường lên 155 Mbit/s, 622 Mbit/s, 1.2 Gbit/s
và 2.4 Gbit/s dựa trên tiêu chuẩn ITU G.984. Chuyên đề giới thiệu cả mạng GPON
(Gigabit-capable Passive Optical Network) đối xứng và không đối xứng bao gồm các
đặc tính cơ bản cần thiết dựa trên yêu cầu dịch vụ của nhà điều hành mạng.
Mục đích tiêu chuẩn G.984.1 là cải thiện hệ thống PON theo tiêu chuẩn G.983.1
thông qua các yêu cầu về cung cấp dịch vụ, các chính sách bảo mật, tốc độ bit danh
định... Để đảm bảo tính liên tục so với các hệ thống trước, tiêu chuẩn G.984.1 sẽ duy
trì một số yêu cầu trong tiêu chuẩn G.983.1.
Chuyên đề đưa ra các đặc tính cơ bản về hệ thống GPON để thực hiện lớp vật lý
và lớp hội tụ truyền dẫn. Các đặc tính này bao gồm một số ví dụ về dịch vụ, giao diện
mạng người dùng UNI (User Network Interfaces) và giao diện nốt dịch vụ SNI
(Service Node Interfaces) và từ đó đưa ra cấu hình triển khai chính.

Chuyên đề mạng truy nhập quang đến thuê bao GPON

Trang 6/56

2 Giới thiệu mạng truy nhập quang tới thuê bao (FTTH) và GPON
2.1 Khái niệm và ưu điểm FTTH
Trước đây các hệ thống mạng truy nhập được sủ dụng chủ yếu là cáp đồng, ứng
dụng cho các dịch vụ có lưu lượng thấp. Việc sử dụng cáp đồng có những lợi ishc
như chi phí thấp, khả năng lắp đặt và triển khai đơn giản. Tuy nhiên, cáp đồng có
nhiều hạn chế như băng thông nhỏ, khả năng chống nhiễu kém, suy hao lớn, phạm vi
truyền nhỏ.
Công nghệ truyền dẫn bằng cáp quang đã khắc phục hoàn toàn các nhược điểm
này. Truyền dẫn bằng cáp quang không bị nhiều do tín hiệu được truyền bằng ánh

sáng, suy hao nhỏ, phậm vị truyền dẫn gấp hàng chục lần so với cáp đồng và đặc biệt
là băng thông của cáp quang có thể lên tới hàng trăm GHz đáp ứng được hoàn toàn
nhu cầu truyền dẫn.
Những năm gần đây do sự phát triển của công nghệ làm cho việc sản xuất cáp
quang dễ dàng và giá thành của cáp quang cũng như các thiết bị đấu nối cáp hạ, do
vậy cáp quang được sử dụng rộng rãi. Thực tế tại Việt nam cũng như trên thế giới là
các mạng lõi hầu hết là mạng quang nhưng mạng truy nhập vẫn chủ yếu sử dụng cáp
đồng. Mạng cáp quang truy nhập vẫn còn nhỏ lẻ và mới chỉ được triển khai chủ yếu ở
các nước có nền công nghệ thông tin phát triển như Mỹ, Hàn Quốc, Nhật Bản....
Tuy nhiên với sự bùng nổ về nhu cầu băng thông hiện nay, việc triển khai một hệ
thống mạng truy nhập quang đến từng hộ gia định là một xu thế tất yếu. Đó chính là
mạng FTTH – Fiber to the home.
2.2 Kiến trúc và thành phần của mạng PON
Mạng FTTH bao gồm các đường quang đi từ nhà cung cấp dịch vụ được dùng
chung cho một số khách hàng. Sẽ có một đường quang đi đến một nhóm khách hàng
ở gần nhau về mặt địa lý. Tại đây đường quang dùng chung này sẽ được chia tách
thành các đường quang riêng biệt đi đến từng khách hàng.
Mạng truy nhập quang thụ động PON là kiểu mạng điểm-đa điểm. Mỗi khách
hàng được kết nối tới mạng quang thông qua một bộ chia quang thụ động, vì vậy
không có các thiết bị điện chủ động trong mạng phân chia và băng thông được chia sẻ
từ nhánh đến người dùng. Tín hiệu đường xuống được phát quảng bá tới các thuê
bao, tín hiệu này được mã hóa để tránh việc xem trộm. Tín hiệu đường lên được kết
hợp bằng việc sử dụng giao thức đa truy nhập phân chia theo thời gian. OLT sẽ điều
khiển các ONU sử dụng các khe thời gian cho việc truyền dữ liệu đường lên.
Trong mạng PON, OLT là thành phần chức năng chính của hệ thống đặt ở tổng
đài. ONU là thiết bị đặt ở phía người dùng.ONU kết nối tới OLT bằng các sợi quang
và không có các thành phần chủ động ở giữa. Bộ chia tín hiệu (splitter) là thành phần
rất quan trọng cua hệ thống, theo tiêu chuẩn ITU G.983.1 một bộ chia sủ dụng tối đa
cho 32 khách hàng.
Chuyên đề mạng truy nhập quang đến thuê bao GPON

Trang 7/56


Hình 1 Kiến trúc mạng PON
2.3 Các chuẩn mạng PON
Có ba loại tiêu chuẩn chính cho mạng PON như sau:
 ITU-T G.983
o APON (ATM Passive Optical Network): là chuẩn mạng PON đầu
tiên, dựa trên công nghệ ATM.
o BPON (Broadband PON): là chuẩn dựa trên APON. Nó hỗ trợ thêm
công nghệ WDM, băng thông giành cho đường lên được cấp phát động.. Nó
cũng cung cấp một giao diện quản lý chuẩn OMCI giữa OLT và ONU cho
phép nhiều nhà cung cấp dịch vụ cùng hoạt động.
 ITU-T G.984
o GPON (Gigabit PON) là sự nâng cấp của chuẩn BPON. Đây là
chuẩn mới nhất, hỗ trợ tốc độ cao hơn, bảo mật được tưng cường và sự đa
dạng, linh hoạt trong việc lựa chọn giao thức lớp 2: ATM, GEM hoặc
Ethernet.
 IEEE 803.3ah
o EPON (Ethernet PON hay GEPON – gigabit Ethernet PON): là một
chuẩn của IEEE/EFM cho việc sử dụng giao thức Ethernet để truyền dữ liệu

So sánh các tiêu chuẩn được chỉ ra trong bảng sau:



Chuyên đề mạng truy nhập quang đến thuê bao GPON

Trang 8/56

Công nghệ

BPON (APON)
GE-PON
(EPON)
GPON
Đặc tính

Tốc độ - đường
lên/đường xuống
155/622 Mbps 1.0/1.0 Gbps 1.25/2.5 Gbps
Giao thức cơ bản ATM Ethernet GEM
Độ phức tạp Cao Thấp Cao
Chi phí Cao Thấp Chưa rõ
Tổ chức tiêu chuẩn ITU-T IEEE ITU-T
Tiêu chuẩn hoàn thiện Rồi, 1995 Rồi, 2004 Rồi
Triển khai quy mô lớn 100,000 thuê bao
1,000,000 thuê
bao
Mới thử
nghiệm
Khu vực triển khai
chính
Bắc Mỹ Châu Á
Mới thử
nghiệm
Bảng 1 So sánh các tiêu chuẩn PON
2.4 GPON

Hệ thống GPON thông thường gồm một thiết bị kết cuối đường dây OLT
(Optical Line Termination) và thiết bị kết cuối mạng ONU (Optical Network Unit)
hay ONT (Optical Network Termination) được nối với nhau qua mạng phân phối
quang ODN (Optical Distribution Network). Quan hệ giữa OLT và ONU là quan hệ
một-nhiều, một OLT sẽ kết nối với nhiều ONU.
Bộ khuyến nghị G.984 của ITU đưa ra tiêu chuẩn cho mạng PON tốc độ
gigabit (GPON) là phiên bản mới nhất đối với công nghệ mạng PON. Mạng GPON
có dung lượng ở mức gigabit cho phép cung cấp các ứng dụng video, truy nhập
internet tốc độ cao, multimedia, và các dịch vụ băng thông rộng. Cùng với dung
lượng mạng gia tăng, tiêu chuẩn mới này đưa ra khả năng xử lý IP và Ethernet hiệu
quả hơn.
Mục đích tiêu chuẩn G.984.1 là cải thiện hệ thống PON theo tiêu chuẩn
G.983.1 thông qua các yêu cầu về cung cấp dịch vụ, các chính sách bảo mật, tốc độ
bit danh định... Để đảm bảo tính liên tục so với các hệ thống trước, tiêu chuẩn
G.984.1 sẽ duy trì một số yêu cầu trong tiêu chuẩn G.983.1.

3 Định nghĩa và viết tắt
3.1 Định nghĩa
Sau đây là các định nghĩa được sử dụng thường xuyên trong tài liệu.
Chuyên đề mạng truy nhập quang đến thuê bao GPON

Trang 9/56

Chức năng tương thích AF (Adaptation Function): AF là thiết bị đi kèm
thực hiện chuyển giao diện thuê bao ONU/ONT thành giao diện UNI theo yêu cầu
của nhà cung cấp dịch vụ mạng hoặc chuyển giao diện UNI thành giao diện thuê bao
ONU/ONT. Các chức năng của AF phụ thuộc vào giao diện thuê bao ONU/ONT và
giao diện UNI. AF cũng được sử dụng để chuyển giao diện mạng OLT thành giao
diện SNI theo yêu cầu của nhà cung cấp mạng dịch vụ hoặc chuyển đổi giao diện SNI
thành giao diện mạng OLT.

Khoảng cách logic: là khoảng cách lớn nhất có thể đạt được trong mạng
truyền dẫn nếu không tính đến quỹ công suất đường truyền quang cho phép.
Khoảng cách sợi quang chênh lệch: Một OLT sẽ được kết nối tới nhiều
ONU/ONT. Khoảng cách sợi quang chênh lệch là sự chênh lệch giữa khoảng cách xa
nhất và khoảng cách gần nhất từ ONU đến OLT.
Trễ truyền dẫn trung bình: là trung bình giá trị trễ đường lên và đường
xuống giữa các điểm tham chiếu, trễ này được xác định bằng cách đo trễ tổng đường
truyền 1 vòng đường lên và đường xuống và chia 2.
Mạng truy nhập quang OAN (Optical Access Network): Mạng OAN bao
gồm các đường link truy nhập dùng chung các giao diện mạng và được hỗ trợ bởi hệ
thống truyền dẫn truy nhập quang.
Mạng phán bố quang ODN (Optical Distribution Network): thực hiện
truyền dẫn quang từ OLT tới người dùng và ngược lại, sử dụng các cấu kiện quang
thụ động.
Thiết bị kết cuối đường dây OLT (Optical Line Termination): cung cấp
giao diện phía mạng
Thiết bị kết cuối mạng ONT (Optical Network Termination): là thiết bị
ONU cung cấp chức năng cổng giao diện cho người dùng trong mạng FTTH.
Thiết bị mạng quang ONU (Optical Network Unit): cung cấp giao diện
phía người dùng (trực tiếp hoặc từ xa) của mạng OAN và được kết nối tới mạng
ODN.
Khoảng cách vật lý lớn nhất: là khoảng cách lớn nhất có thể đạt được trong
một mạng truyền dẫn FTTx điển hình.
Mặt phẳng điều khiển/quản lý (C/M-plane): xử lý thông tin điều khiển và
quản lý cho hệ thống GPON. Dữ liệu trên giao diện OMCI được chuyển qua mặt
phẳng này.
Cấp phát băng tần động (DBA): là quá trình ONU (và các T-CONT liên kết
với chúng) yêu cầu băng tần động và phương thức kiểm soát gói tin rỗi tại OLT hay
báo cáo trạng thái bộ đệm từ các ONU gửi tới OLT, OLT cấp phát lại băng tần đường
lên cho các ONU tùy theo báo cáo đó.

Chức năng vận hành quản lý và bảo dưỡng (embedded OAM): cung cấp
các chức năng OAM cảm ứng theo thời gian bao gồm cấp phát quyền, chuyển mạch
bảo mật và các chức năng liên quan đến DBA.
Chuyên đề mạng truy nhập quang đến thuê bao GPON

Trang 10/56

Thủ tục đóng khung chung (GFP): là phương thức tạo khung và đóng gói
được áp dụng cho loại dữ liệu bất kì, đã được ITU-T chuẩn hóa.
Chế độ đóng gói GPON (GEM): là phương thức đóng gói dữ liệu trong mạng
GPON. Mặc dù dữ liệu nào cũng có thể được đóng gói nhưng có một số loại dữ liệu
phụ thuộc vào tình trạng dịch vụ. GEM cung cấp phương thức giao tiếp hướng kết
nối như ATM. Khái niệm và định dạng khung tương tự như thủ tục đóng khung
chung.
Mạng quang thụ động Gigabit (G-PON): GPON là hệ thống truyền dẫn
quang băng rộng từ -1-tới- nhiều-điểm. GPON có thể truyền tải mọi loại dữ liệu bằng
cách sử dụng chức năng phương thức truyền dẫn ATM hoặc GEM.
Phân lớp đóng khung GTC (GTC framing sub-layer): là một phần của
phân lớp hội tụ truyền dẫn GPON TC. Phân lớp này có nhiệm vụ nhận ra khung và
mô tả các phân dữ liệu trong khung.
Cấp phát băng tần động không báo cáo trạng thái (NSR-DBA): thực hiện
cấp phát băng tần mà không cần báo cáo từ ONU. Tuy nhiện nó thực hiện cấp phát
băng tần động bằng cách giám sát lưu lượng do chính OLT thực hiện.
Chức năng vận hành, quản lý và bảo dưỡng lớp vật lý (PLOAM): Nó cung
cấp chức năng quản lý mạng PON như định mức, kích hoạt ONU, thiết lập kênh quản
lý OMCC và truyền tải cảnh báo.
Cổng (port): Cổng là đơn vị được ghép kênh trên một T-CONT trong GEM.
Một hoặc nhiều cổng có thể được xác định trên một T-CONT. Dữ liệu được truyền
giữa OLT và ONU qua các cổng. Cổng tương tứng với kênh ảo/đường ảo trong
ATM. Mỗi cổng được nhận dạng bởi nhận dạng cổng Port-ID được xác định trong

GEM.
Cấp phát băng tần động báo cáo trạng thái (SR-DBA): Thực hiện cấp phát
băng tần theo báo cáo từ phía ONU.
Phân lớp tương thích hội tụ truyền dẫn (TC adaptation sub-layer): là một
phần của phân lớp hội tụ truyền dẫn GPON. Phân lớp này có nhiệm vụ lọc dữ liệu
được truyền theo VPI/VCI hoặc theo Port-ID. Ngoài ra đối với giao diện OMCI, phân
lớp này tiếp thu sự khác nhau giữa ATM và GEM dựa trên OMCI để cung cấp giao
diện chung cho thực thể OMCI
Container truyền dẫn (T-CONTs): được sử dụng để quản lý cấp phát băng
tần đường lên trong phần mạng PON của lớp hội tụ truyền dẫn. T-CONT thường
được sử dụng để tối ưu việc sử dụng băng tần đường lên trong mạng PON.
– T-CONTs mang các kênh ATM hoặc/và cổng GEM và báo cáo trạng thái
bộ đệm tới các OLT liên kết với chúng.
– T-CONTs nhận các quyền truy nhập (grant) động, được nhận dạng bởi
Alloc-ID từ OLT.
– Một T-CONT có thể mang lưu lượng ATM hoặc GEM với các mức dịch vụ
khác nhau..
Chuyên đề mạng truy nhập quang đến thuê bao GPON

Trang 11/56

– Một T-CONT có thể cung cấp cho một hoặc nhiều hàng đợi vật lý và tổng
hợp chúng vòa một bộ đệm logic duy nhất.
– Mỗi báo cáo trạng thái DBA-T-CONT tổng kết trạng thái của bộ đệm logic
của T-CONT đó
– Một T-CONT là một thực thể truyền tải trong lớp hội tụ truyền dẫn thực
hiện truyền tải trong suốt thông tin của các lớp cao hơn từ đầu vào đến đầu ra.
– Thông tin đi qua một T-CONT sẽ không bị thay đổi trừ khi có sự giảm chất
lượng trong quá trình truyền.
– Một quyền truy nhập được cấp chỉ liên kết với duy nhất một T-CONT. Các

T-CONT diễn ra về mặt vật lý trong phần cứng và phần mềm của ONU..
Lớp hội tụ truyền dẫn (TC): Lớp hội tụ truyền dẫn có vị trí giữa lớp phục
thuộc vật lý và các client của GPON. Lớp này bao gồm phân lpwps đóng khung GTC
và phân lớp thích ứng hội tụ truyền dẫn.
Mặt phẳng người dùng (U-plane): xử lý dữ liệu người dùng trong hệ thóng
GPON. U-plane cung cấp giao tiếp giữa các client ATM và client GEM

3.2 Các chữ viết tắt

AAL ATM Adaptation Layer Lớp tương thích ATM
ABR Available Bit Rate Tốc độ bit khả dụng
AF Adaptation Function Chức năng tương thích
Alloc-ID Allocation Identifier Nhận dạng cấp phát
AN Access Node Nốt truy nhập
ANI Access Node Interface Giao diện nốt truy nhập
APD Avalanche Photodiode Diode quang kiểu thác
APON ATM over Passive Optical
Network
ATM qua mạng quang thụ động
APS Automatic Protection Switching Chuyển mạch bảo vệ tự động
ATM Asynchronous Transfer Mode Chế độ truyền không đồng bộ
BER Bit Error Ratio Tỉ lệ lỗi bit
BIP Bit Interleaved Parity Bit chẵn lẻ xen kẽ
BRI Basic Rate Interface Giao diện tốc độ cơ bản
BWmap Bandwidth Map Ánh xạ băng tần
C/M
planes
Control/Management planes Mặt quản lý/điều khiển
CBR Constant Bit Rate Tốc độ bit cố định
CID Consecutive Identical Digit Số giống nhau liên tiếp

Chuyên đề mạng truy nhập quang đến thuê bao GPON

Trang 12/56

CPL Change Power Level Mức công suất thay đổi
CRC Cyclic Redundancy Check Kiểm tra lỗi vòng dư
DACT Deactivate (ONU-ID) Bỏ kích hoạt
DBA Dynamic Bandwidth Assignment Cấp phát băng tần động
DBR Deterministic Bit Rate Tốc độ bit xác định
DBRu Dynamic Bandwidth Report
upstream
Báo cáo băng tần động đường
lên
DF Deactivate Failure Lỗi bỏ kích hoạt
DFB Distributed FeedBack laser Laser feedback phân bố
E/O Electrical/Optical Điện/quang
FEC Forward Error Correction Sửa lỗi
FTTB Fibre to the Building Mạng quang đến tòa nhà
FTTCab/C Fibre to the Cabinet/Curb Mạng quang đến tủ cáp
FTTH Fibre to the Home Mạng quang đến hộ gia
đình/thuê bao
GEM G-PON Encapsulation Mode Chế độ đóng gói GPON
GFP Generic Framing Procedure Thủ tục đóng khung chung
GFR Guaranteed Frame Rate Tốc độ khung đảm bảo
GPM G-PON Physical Media
(Dependent)
Lớp phụ thuộc vật lý GPON
GPON Gigabit-capable Passive Optical
Network
Mạng quang thụ động gigabit

GTC GPON Transmission Convergence Lớp hội tụ truyền dẫn GPON
HEC Header Error Control Kiểm tra lỗi tiêu đề
LCD Loss of Cell Delineation Mô tả mất gói
LCDA Loss of Channel Delineation for
ATM
Mô tả mất kênh cho ATM
LCDG Loss of Channel Delineation for
GEM
Mô tả mất kênh cho GEM
LCF Laser Control Field Trường điều khiển laser
LIM Line Interface Module Module giao diện đường dây
LT Line Terminal Đầu cuối đường dây
MDU Multi-dwelling Unit Đơn vị gói tin nhiều địa chỉ
MLM Multi-Longitudinal Mode Chế độ đa chiều dọc
MPN Mode Partition Noise Nhiễu chia mode
NRZ Non Return to Zero Mã đường dây NRZ
NSR-DBA Non Status Reporting DBA Cấp phát băng tần không báo
Chuyên đề mạng truy nhập quang đến thuê bao GPON

Trang 13/56

cáo trạng thái
NT Network Termination Kết cuối mạng
O/E Optical/Electrical Quang/điện
OAM Operation, Administration and
Maintenance
Vận hành, quản lý và bảo dưỡng
OAN Optical Access Network Mạng truy nhập quang
ODF Optical Distribution Frame Giá phân phối quang
ODN Optical Distribution Network Mạng phân phối quang

OLT Optical Line Termination Thiết bị kết cuối đường dây
OMCC ONU Management and Control
Channel
Kênh điều khiển và quản lý
ONU
OMCI ONU Management and Control
Interface
Giao diện điều khiển và quản lý
ONU
ONT Optical Network Termination Thiết bị kết cuối mạng quang
ONU Optical Network Unit Thiết bị kết cuối mạng quang
ONU-ID ONU Identifier Nhận dạng thiết bị kết cuối
mạng quang
OpS Operations System Hệ điều hành
ORL Optical Return Loss Suy hao phản xạ quang
PCBd Physical Control Block
downstream
Khối điều khiển vật lý đường
xuống
PCR Peak Cell Rate Tốc độ gói đỉnh
PDU Protocol Data Unit Đơn vị bản tin giao thức
PEE Physical Equipment Error Lỗi thiết bị vật lý
PIN Photodiode without internal
avalanche
Diode quang không thác nội
Plend Payload Length downstream Chiều dài tải tin đường xuống
PLI Payload Length Indicator Chỉ thị chiều dài tải tin
PLOAM Physical Layer OAM OAM lớp vật lý
PLOAMd PLOAM downstream OAM lớp vật lý đường xuống
PLOu Physical Layer Overhead upstream Tiêu đề lớp vật lý đường lên

PLSu Power Levelling Sequence
upstream
Chuỗi mức công suất đường lên
PON Passive Optical Network Mạng quang thụ động
Port-ID Port Identifier Nhận dạng cổng
POTS Plain Old Telephone Service Dịch vụ điện thoại truyền thống
PRBS Pseudo Random Bit Sequence Chuỗi bi giả ngẫu nhiên
Chuyên đề mạng truy nhập quang đến thuê bao GPON

Trang 14/56

PRI Primary Rate Interface Giao diện tốc độ chính
PSTN Public Switched Telephone
Network
Mạng diện thoại chuyển mạch
công cộng
RMS Root Mean Square Căn quân phương
SDH Synchronous Digital Hierarchy Mạng số đồng bộ
SLM Single-Longitudinal Mode Chế độ đơn chiều dọc
SN Serial Number Số seri
SNI Service Node Interface Giao diện nốt dịch vụ
SOA Semiconductor Optical Amplifier Bộ khuếch đại quang bán dẫn
SR-DBA Status Reporting DBA Cấp phát băng tần động báo cáo
trạng thái
TC Transmission Convergence Hội tụ truyền dẫn
T-CONT Transmission Container Container truyền dẫn
U plane User plane Mặt phẳng người dùng
UNI User Network Interface Giao diện mạng-người dùng
VC Virtual Channel Kênh ảo
VCI Virtual Channel Identifier Nhận dạng kênh ảo

VP Virtual Path Đường ảo
VPI Virtual Path Identifier Nhận dạng đường ảo
WDM Wavelength Division Multiplexing Ghép kênh phân chia theo bước
sóng

4 Kiến trúc mạng truy nhập quang
4.1 Kiến trúc mạng
Hình 2 – Kiến trúc mạng cho thấy kiến trúc mạng GPON với quy mô từ mạng
quang đến hộ gia đình FTTH (Fiber to the Home) đến mạng quang đến toàn nhà
FTTB (Fiber to the Building) đến mạng quang đến tủ cáp FTTCab (Fiber to the
Cabinet). Mạng truy nhập quang OAN được sử dụng chung cho mọi kiến trúc mạng
trong hình 1 tạo điều kiện xây dựng một mạng truy nhập quang trên toàn cầu. Phần
quang của mạng có thể bao gồm các phần tử thụ động hoặc bị động và kiến trúc mạng
này có thể là điểm-điểm hoặc điểm-đa điểm.

Chuyên đề mạng truy nhập quang đến thuê bao GPON

Trang 15/56


Hình 2 – Kiến trúc mạng
Trong hình:
 UNI là giao diện giữa mạng với người dùng
 SNI là giao diện giữa OLT với mạng lõi
Sự khác nhau chính giữa các dịch vụ FTTB, FTTCab và FTTH là dịch vụ cung
cấp khác nhau, vì vậy trong tài liệu này các dịch vụ này sẽ được xem xét tương đương
nhau.
4.1.1 FTTB
Dịch vụ mạng quang đến tòa nhà bao gồm hai trường hợp: dành cho khu vực chung
cư MDU (multi-dwelling units) và dành cho khu vực doanh nghiệp. Mỗi trường hợp

này lại bao gồm các tiêu chí dịch vụ như sau:
4.1.1.1 FTTB cho MDU
Bao gồm các dạng dịch vụ như sau:
- Dịch vụ băng rộng không đối xứng (dịch vụ broadcast số, video theo yêu cầu,
download file ...)
- Dịch vụ băng rộng đối xứng (broadcast nội dung, email, trao đổi file, đào tạo từ xa,
khám bệnh từ xa, chơi game trực tuyến...)
- Dịch vụ điện thoại truyền thống và ISDN: mạng truy nhập phải hỗ trợ một cách
linh hoạt để cung cấp các dịch vụ điện thoại băng hẹp.
4.1.1.2 FTTB cho doanh nghiệp
Bao gồm các dạng dịch vụ như sau:
- Dịch vụ băng rộng đối xứng (broadcast nội dung, phần mềm nhóm, email , trao đổi
file...)
- Dịch vụ điện thoại truyền thống và ISDN: mạng truy nhập phải hỗ trợ một cách
linh hoạt để cung cấp các dịch vụ điện thoại băng hẹp.
Chuyên đề mạng truy nhập quang đến thuê bao GPON

Trang 16/56

- Đường thuê kênh riêng: mạng truy nhập phải hỗ trợ một cách linh hoạt để cung
cấp dịch vụ thuê kênh riêng với các mức tốc độ khác nhau.
4.1.2 FTTC và FTTCab
Bao gồm các dạng dịch vụ như sau:
- Dịch vụ băng rộng không đối xứng (dịch vụ broadcast số, video theo yêu cầu,
download file ...)
- Dịch vụ băng rộng đối xứng (broadcast nội dung, email, trao đổi file, đào tạo từ xa,
khám bệnh từ xa, chơi game trực tuyến...)
- Dịch vụ điện thoại truyền thống và ISDN: mạng truy nhập phải hỗ trợ một cách
linh hoạt để cung cấp các dịch vụ điện thoại băng hẹp.
- Các dịch vụ mạng trục xDSL.

4.1.3 FTTH
Bao gồm các dạng dịch vụ như sau:
- Dịch vụ băng rộng không đối xứng (dịch vụ broadcast số, video theo yêu cầu,
download file ...)
- Dịch vụ băng rộng đối xứng (broadcast nội dung, email, trao đổi file, đào tạo từ xa,
khám bệnh từ xa, chơi game trực tuyến...)
- Dịch vụ điện thoại truyền thống và ISDN: mạng truy nhập phải hỗ trợ một cách
linh hoạt để cung cấp các dịch vụ điện thoại băng hẹp.

4.2 Cấu hình mạng tham chiếu
Mô hình mạng GPON FTTx được chỉ ra trong hình 3.

Hình 3 Mô hình tham chiếu cho mạng GPON
Trong hình:
WDM Module ghép kênh quang theo bước sóng
NE Thiết bị mạng sử dụng bước sóng khác so với OLT và ONU
Chuyên đề mạng truy nhập quang đến thuê bao GPON

Trang 17/56

AF Chức năng tương thích (có thể bao gồm trong thiết bị ONU)
SNI Giao diện nốt dịch vụ
UNI Giao diện mạng người dùng
S Điểm trên sợi quang ngay sau OLT hoặc điểm kết nối quang ONU
R Điểm trên sợi quang ngay trước ONU hoặc điểm kết nối quang OLT
A/B Nếu chức năng AF đã bao gồm trong ONU thì điểm này không cần thiết.
Nếu WDM không được sử dụng các điểm này không cần thiết
Giao diện quang tại điểm tham chiếu R/S giữa ONU và ODN đối với đường lên gọi
là O
ru,

đối với đường xuống gọi là O
rd
. Giao diện quang tại điểm tham chiếu S/R giữa
OLT và ODN đối với đường lên gọi là O
lu,
đối với đường xuống gọi là O
ld
. Các giao
diện được thể hiện trong hình sau.

Hình 4 Cấu hình vật lý chung của mạng phân bố quang ODN
4.2.1 Giao diện nốt dịch vụ SNI
Giao diện nốt dịch vụ SNI là giao diện giữa mạng truy nhập và một nốt dịch vụ. Nếu
phía mạng truy nhập-giao diện nốt dịch vụ và nốt dịch vụ-giao diện nốt dịch vụ
không ở cùng một địa điểm thì kết nối từ xa giữa mạng truy nhập và nốt dịch vụ có
thể được sử dụng bởi đường truyền tải trong suốt. Trong thiết bị OLT sẽ bao gồm
giao diện

Các ví dụ về giao diện nốt dịch vụ được chỉ ra trong bảng 2.



Chuyên đề mạng truy nhập quang đến thuê bao GPON

Trang 18/56

SNI Giao diện vật lý Dịch vụ
1000BASE- X (IEEE802.3) - Ethernet
ITU-T Rec. G.965 V5.2 POTS, ISDN (BRI), ISDN
(PRI)

ITU-T Rec. G.703 PDH DS3, ATM, E1, E3
ITU-T Rec. G.957 STM-1,4,16 E1. ATM
ANSI T1.107 PDH T1, DS3
ANSI T1.105.06,
ANSI T1.117
OC3, OC12 T1, DS3, ATM
Lưu ý: Một số dịch vụ đi kèm trong GPON nhưng không có giao diện nốt dịch vụ
riêng
Cột “dịch vụ” cho thấy các dịch vụ mà giao diện vật lý có thể hỗ trợ được
Bảng 2Ví dụ giao diện nốt dịch vụ SNI và các dịch vụ
4.2.2 Giao diện mạng người dùng UNI
Thiết bị ONU/ONT bao gồm giao diện UNI và thiết bị OLT bao gồm giao diện SNI
như đã chỉ ra trong hình 2. Giao diện UNI tùy thuộc vào dịch vụ do nhà khai thác
mạng cung cấp. Ví dụ về giao diện UNI được chỉ ra trong bảng sau.

UNI Giao diện vật lý Dịch vụ
10BASE-T (IEEE802.3) - Ethernet
100BASE-TX (IEEE802.3) - Ethernet
1000BASE- T (IEEE802.3) - Ethernet
ITU-T Rec. I.430 - ISDN (BRI)
ITU-T Rec. I.431 - ISDN (PRI), T1, ATM
ITU-T Rec. G.703 PDH
DS3, ATM, E1, E3
ITU-T Rec. I.432.5 Giao diện kim loại 25 Mbit/s ATM
ITU-T Rec. G.957 STM-1,4 ATM
ANSI T1.102, ANSI T1.107 PDH T1, DS3
Bảng 3 Ví dụ giao diện người dùng-mạng UNI và các dịch vụ
4.2.3 Các dịch vụ
GPON được xây dựng để cung cấp tất cả các dịch vụ hiện có và cả các dịch vụ mới
cho các thuê bao gia đình và doanh nghiệp sử dụng do khả năng truyền băng rộng của

mạng. Các dịch vụ cụ thể do các nhà khai thác mạng cung cấp sẽ tùy thuộc vào các
điều kiện quy chế riêng của từng thị trường đối với nhà khai thác mạng.
Chuyên đề mạng truy nhập quang đến thuê bao GPON

Trang 19/56

4.2.4 Thiết bị đầu cuối đường dây OLT
Thiết bị đầu cuối đường dây OLT (optical line terminal) được kết nối tới mạng
chuyển mạch qua các giao diện chuẩn. Về phía mạng phân phối, OLT bao gồm các
giao diện truy nhập quang theo tiêu chuẩn GPON về tốc độ bit, quỹ đường truyền,
jitter,... OLT gồm ba phần chính sau đây:
– Chức năng giao diện cổng dịch vụ (service port Interface Function);
– Chức năng đấu nối chéo (cross-connect function);
– Giao diện mạng phân phối quang (ODN interface)
Các khối chức năng chính của OLT được mô tả trong Hình 5 Sơ đồ khối chức năng
OLT.

Hình 5 Sơ đồ khối chức năng OLT
a. Khối lõi PON (PON core shell)
Khối này gồm hai phần, chức năng giao diện ODN được mô tả trong mục sau và chức
năng nội tụ truyền dẫn (PON TC - Transmission Convergence) bao gồm khung tín
hiệu, điều khiển truy nhập phương tiện, OAM, DBA và quản lý ONU. Chức năng
PON TC bao gồm khung tín hiệu, điều khiển truy nhập phương tiện, OAM, DBA và
quản lý ONU. Mỗi PON TC lựa chọn một phương thức truyền dẫn như ATM, GEM
hoặc cả hai.
b. Khối đấu nối chéo (cross-connect shell)
Khối đấu nối chéo cung cấp đường truyền giữa khối PON và khối dịch vụ. Công
nghệ để kết nối phụ thuộc vào các dịch vụ, kiến trúc bên trong OLT và các yếu tố
khác. OLT cung cấp chức năng đấu nối chéo tùy thuộc vào phương thức truyền dẫn
đã lựa chọn (GEM, ATM hay cả hai).

c. Khối dịch vụ (service shell)
Khối thành thực hiện chuyển đổi giữa các giao diện dịch vụ và giao diện khung TC
của phần mạng PON.
Chuyên đề mạng truy nhập quang đến thuê bao GPON

Trang 20/56

4.2.5 Thiết bị đầu cuối mạng ONU/ONT
Hầu hết các khối chức năng của ONU tương tự như các khối chức năng của OLT. Do
ONU hoạt động với một giao diện PON (hoặc tối đa 2 giao diện khi hoạt động ở chế
độ bảo vệ), chức năng đấu nối chéo (cross-connect function) có thể được bỏ qua. Tuy
nhiên, thay cho chức năng này thì có thêm chức năng ghép và tách kênh dịch vụ
(MUX và DMUX) để xử lý lưu lượng. Cấu hình tiêu biểu của ONU được thể hiện
trong Hình 6 Sơ đồ các khối chức năng ONU. Mỗi PON TC sẽ lựa chọn một chế độ
truyền dẫn ATM, GEM hoặc cả hai.

Hình 6 Sơ đồ các khối chức năng ONU
5 Các đặc tính cơ bản của GPON
5.1 Tốc độ bit
Về cơ bản, GPON hướng tới tốc độ truyền dẫn lớn hơn hoặc bằng 1.2 Gbit/s. Tuy
nhiên, trong trường hợp dịch vụ xDSL không đối xứng cho FTTH hoặc FTTH thì
không cần thiết đến tốc độ cao như vậy. GPOn định nghĩa 7 dạng tốc độ bit như sau:
 Đường lên 155 Mbit/s, đường xuống 1.2 Gbit/s;
 Đường lên 622 Mbit/s up, đường xuống 1.2 Gbit/s;
 Đường lên 1.2 Gbit/s up, đường xuống 1.2 Gbit/s;
 Đường lên 155 Mbit/s up, đường xuống 2.4 Gbit/s;
 Đường lên 622 Mbit/s up, đường xuống 2.4 Gbit/s;
 Đường lên 1.2 Gbit/s up, đường xuống 2.4 Gbit/s;
 Đường lên 2.4 Gbit/s up, đường xuống 2.4 Gbit/s.
5.2 Khoảng cách logic

Khoảng cách logic là khoảng cách lớn nhất giữa ONU/ONT và OLT ngoại trừ
khoảng vật lý. Trong mạng GPON, khoảng cách logic lớn nhất là 60 km.
Chuyên đề mạng truy nhập quang đến thuê bao GPON

Trang 21/56

5.3 Khoảng cách vật lý
Khoảng cách vật lý là khoảng cách vật lý lớn nhất giữa ONU/ONT và OLT. Trong
mạng GPON, có hai tùy chọn cho khoảng cách vật lý và 10 km và 20 km. Đối với
vận tốc truyền lớn nhất là 1.25 Gbit/s thì khoảng cách vật lý là 10 km.
5.4 Khoảng cách sợi quang chênh lệch
Trong mạng GPON khoảng cách sợi quang chênh lệch là 20 km. Thông số này có
ảnh hưởng đến kích thước vùng phủ mạng và cần tương thích với tiêu chuẩn ITU-T
Rec. G.983.1.
5.5 Tỉ lệ chia
Đối với nhà khai thác mạng thì tỉ lệ chia càng lớn càng tốt. Tuy nhiên tỉ lệ chia lớn thì
đòi hỏi công suất quang phát cao hơn để hỗ trợ khoảng cách vật lý lớn hơn. Tỉ lệ chia
1:64 là tỉ lệ lý tưởng cho lớp vật lý với công nghệ hiện nay. Tuy nhiên trong các bước
phát triển tiếp theo thì tỉ lệ 1:128 có thể được sử dụng.
6 Cấu trúc phân lớp của mạng quang GPON
Cấu trúc phân lớp của mạng GPON được cho trong bảng sau:

Lớp hội tụ
truyền dẫn
(TC-
Transmission
convergence)
Phân lớp tương tích
hội tụ truyền dẫn
(TC adaption sub-

layer).
Phân lớp đóng
khung GTC
(GTC framing sub-
layer)
Lớp phụ thuộc phương tiện vật lý
(Physical Media Dependence)
Bảng 4 Cấu trúc phân lớp mạng GPON
Chức năng cụ thể của mỗi lớp và phân lớp được phân tích trong các mục tiếp theo.
6.1 Lớp phụ thuộc phương tiện vật lý PMD
Các thông số của lớp PMD được chỉ ra sau đây và được tham chiếu tới các giá trị
trong phụ lục từ A đến F.
6.1.1 Tốc độ tín hiệu danh định
Tốc độ đường truyền là các tốc độ bội số của 8 kHz. Hệ thống được chuẩn hóa sẽ có
các tốc độ danh định như sau (đường xuống/đường lên):
• 1244.16 Mbit/s/155.52 Mbit/s,
• 1244.16 Mbit/s/622.08 Mbit/s,
• 1244.16 Mbit/s/1244.16 Mbit/s,
Chuyên đề mạng truy nhập quang đến thuê bao GPON

Trang 22/56

• 2488.32 Mbit/s/155.52 Mbit/s,
• 2488.32 Mbit/s/622.08 Mbit/s,
• 2488.32 Mbit/s/1244.16 Mbit/s,
• 2488.32 Mbit/s/2488.32 Mbit/s.
Các thông số ở trên là các giá trị trong trường hợp xấu nhất, giả thiết hoạt động trong
nhiều loại điều kiện môi trường (nhiệt độ, độ ẩm) và chịu ảnh hưởng của yếu tố thời
gian. Các thông số này tương đương với với các thông số trong mạng quang để đạt
được tỉ lệ lỗi bit BER ≥ 1 × 10

–10
trong trường hợp điều kiện suy hao và tán sắc
đường truyền lớn nhất.
6.1.2 Phương tiện vật lý và phương thức truyền
Tín hiệu được truyền ở cả hướng lên và hướng xuống bằng phương tiện truyền dẫn.
Việc truyền dẫn song hướng được thực hiện bằng cách ghép kênh theo bước sóng
WDM để truyền trên một sợi quang hoặc truyền đơn hướng trên hai sợi quang.
6.1.3 Tốc độ bit
6.1.3.1 Tốc độ đường xuống
Tốc độ bit tín hiệu từ OLT tới ONU là 1244.16 hoặc 2488.32 Mbit/s. Khi OLT và
đầu xa đang hoạt động ở tốc độ danh định của nó thì tốc độ này được theo dõi bởi
một đồng hồ lớp 1 với độ chính xác 1 × 10
11
. Khi đầu xa hoạt động ở chế độ tự do,
tốc độ của tín hiệu đường xuống được theo dõi bởi đồng hồ lớp 3 với độ chính xác
4.6 × 10
6
. Khi OLT hoạt động ở chế độ tự do, tốc độ của tín hiệu đường xuống được
theo dõi bởi đồng hồ lớp 3 với độ chính xác 3.2 × 10
5
.
6.1.3.2 Tốc độ đường lên
Tốc độ bit tín hiệu từ ONU tới OLT là 155.52, 622.08, 1244.16 hoặc 2488.32 Mbit/s.
Khi đang ở trạng thái hoạt động và được cấp quyền, ONU sẽ phát tín hiệu với độ
chính xác bằng độ chính xác của tín hiệu thu được ở đường xuống. ONU sẽ không
phát tín hiệu khi không đang ở trạng thái hoạt động hoặc không được cấp quyền.
6.1.4 Mã hóa đường dây
Mã hóa đường lên và đường xuống sử dụng mã NRZ.
Phương thức ngẫu nhiên hóa không được định nghĩa trong lớp phụ thuộc vật lý. Quy
định sử dụng mức logic quang là:

- phát mức cao cho bit 1
- phát mức thấp cho bit 0
Chuyên đề mạng truy nhập quang đến thuê bao GPON

Trang 23/56

6.1.5 Bước sóng hoạt động
6.1.5.1 Đường xuống
Dải bước sóng hoạt động cho đường xuống trong hệ thống sử dụng một sợi quang là
1480-1500 nm.
Dải bước sóng hoạt động cho đường xuống trong hệ thống sử dụng hai sợi quang là
1260-1360 nm.
6.1.5.2 Đường lên
Dải bước sóng hoạt động cho đường lên là 1260-1360 nm.
6.1.6 Nguồn phát tại giao diện O
ld
và giao diện O
ru

Các thông số cho nguồn phát được cho sau đây và được tham chiếu trong các phụ lục
từ A đến F.
6.1.6.1 Các loại nguồn phát
Tùy thuộc vào đặc tính suy hao/tán sắc các loại nguồn phát có thể sử dụng là laser
chế độ đa chiều MLM (Multi-Longitudinal Mode) và laser chế độ đơn chiều SLM
(Single-Longitudinal Mode). Tùy thuộc vào từng ứng dụng sẽ lựa chọn nguồn phát
thích hợp. Nguồn phát SLM có thể được sử dụng thay cho nguồn MLM mà không
làm giảm hiệu năng của hệ thống.
6.1.6.2 Đặc tính phổ
Đối với laser MLM, độ rộng phổ được tính bằng căn quân phương (RMS) lớn nhất
của độ rộng phổ trong các điều kiện hoạt động chuẩn. Độ rộng phổ RMS là trung

bình của các độ lệch quân phương chuẩn của phân bố phổ. Khi đo độ rộng phổ RMS
cần tính đến các trường hợp không thấp hơn 20 dB so với mức đỉnh.
Đối với laser SLM, độ rộng phổ lớn nhất được tính bằng độ rộng nhất của đỉnh bước
sóng trung tâm, đo từ 20 dB thấp hơn biên độ lớn nhất của bước sóng trung tâm trong
điều kiện hoạt động chuẩn. Ngoài ra, để kiểm soát nhiễu phân chia chế độ trong hệ
thống SLM, cần xác định giá trị nhỏ nhất của tỉ lệ nén ở biên giới phân chia giữa hai
chế độ.
6.1.6.3 Công suất phát trung bình
Công suất phát trung bình tại giao diện O
ld
và O
ru

là công suất trung bình của chuỗi số
giả ngẫu nhiên được phát vào sợi quang. Công suất phát trung bình được cho dưới
dạng một dải để cho phép tối ưu hóa chi phí và bao gồm tất cả các mức công suất cho
phép hoạt động trong các điều kiện chuẩn, kết nối máy phát suy giảm, chịu suy hao
phép đo và yếu tố lão hóa. Lưu ý, khi đo công suất phát tại giao diện quang O
ru
cần
tính đến bản chất phát theo cụm của lưu lượng đường lên do ONU phát.
6.1.6.3.1 Công suất phát quang không có đầu vào tại máy phát
Chuyên đề mạng truy nhập quang đến thuê bao GPON

Trang 24/56

Đối với hướng lên, ONU sẽ không phát công suất vào sợi quang tại tất cả các khe
thời gian mà ONU được cấp phát nhưng ONU có thể phát mức công suất quang nhỏ
hơn hoặc bằng công suất phát khi không có đầu vào máy phát. ONU sẽ đáp ứng yêu
cầu trong thời gian của khe thời gian bảo vệ được phân cho nó.

6.1.6.4 Tỉ lệ chênh lệch logic
Mức logic quang được quy định như sau:
- Mức cao cho logic “1”
- Mức thấp cho logic “0”
Tỉ lệ chênh lệch logic EX được định nghĩa như sau:
EX = 10 log
10
(A/B)
Trong đó A là mức công suất quang trung bình tại điểm giữa của logic “1” và B là
mức công suất quang trung bình tại điểm giữa của logic “0”.
Tỉ lệ chênh lệch logic cho hướng lên được áp dụng cho bit đầu tiên của cụm mào đầu
(preamble) tới bit cuối cùng của cụm tín hiệu.
6.1.6.5 Hệ số phản xạ lớn nhất của thiết bị đo tại bước sóng máy phát
Sự phản xạ từ thiết bị ONU/OLT từ mạng cáp quang được xác định bằng hệ số phản
xạ lớn nhất cho phép của thiết bị đo tại giao diện O
ld
/O
ru
. Thông số này sẽ tuân theo
Bảng 5 Các thông số lớp phụ thuộc vật lý cho mạng quang ODN.

Thông số Đơn vị Giá trị
Loại cáp quang – ITU-T Rec. G.652
Dải suy hao (ITU-T Rec. G.982) dB Mức A: 5-20
Mức B: 10-25
Mức C: 15-30
Suy hao chênh lệch đường truyền
quang
dB 15
Mất mát đường truyền quang lớn nhất dB 1

Khoảng cách logic chênh lệch lớn nhất km 20
Khoảng cách sợi quang lớn nhất giữa
điểm tham chiếu S/R và R/S
km 20
Tỉ lệ chia nhỏ nhất – Bị giới hạn bởi suy hao đường truyền và
giới hạn địa chỉ ONU. PON sử dụng các
bộ chia thụ động (chia 16 hoặc 32
đường).
Truyền song hướng – Sử dụng 1 sợi quang WDM hoặc hai sợi
quang
Bảng 5 Các thông số lớp phụ thuộc vật lý cho mạng quang ODN
Chuyên đề mạng truy nhập quang đến thuê bao GPON

Trang 25/56

6.1.7 Đường truyền quang giữa giao diện O
ld
/O
ru
và giao diện O
rd
/O
lu

6.1.7.1 Dải suy hao
Có ba mức của dải suy hao được sử dụng cho mạng quang thu động :
 5-20 dB: loại A;
 10-25 dB: loại B;
 15-30 dB: loại C.
Các thông số mức suy hao được tính toán với các giá trị thu được trong trường hợp

xấu nhất bao gồm suy hao do đấu nối, các bộ suy hao quang (nếu sử dụng) hoặc do
các thiết bị quang thụ động khác ... để bao gồm tất cả các trường hợp sau:
1) Thay đổi cấu hình mạng cáp trong tương lai (thêm các đấu nối, tăng thêm
chiều dài cáp..)
2) Thay đổi về hiệu năng của cáp quang do các yếu tố môi trường
3) Suy giảm của các kết nối, suy hao quang (nếu sử dụng) hoặc các thiết bị
quang thụ động khác giữa điểm tham chiếu S và R
6.1.7.2 Suy hao phản xạ quang nhỏ nhất của mạng cáp tại điểm tham chiếu
R/S bao gồm các connector
Suy hao phản xạ quang toàn phần ORL (Optical Return Loss) nhỏ nhất tại điểm tham
chiếu R/S trong mạng ODN phải lớn hơn 32 dB.
Hệ số phản xạ toàn phần tại điểm tham chiếu S/R cho một mô hình ODN bị chi phối
bởi các connector trong giá phân phối quang ODF (Optical Distribution Frame). Hệ
số phản xạ lớn nhất của một thành phần riêng lẻ trong mạng là -35dB. Hệ số phản xạ
từ 2 connector ODF có thể là -32 dB. Tuy nhiên tùy theo mô hình mạng mà hệ số
phản xạ toàn phần có thể xấu hơn -32dB.
6.1.7.3 Hệ số phản xạ riêng lẻ giữa điểm tham chiếu S và R
Các hệ số phản xạ riêng lẻ trong mạng ODN phải tốt hơn – 35 dB.
6.1.8 Bộ thu tại giao diện O
rd
và O
lu

6.1.8.1 Độ nhạy thu nhỏ nhất
Độ nhạy thu nhỏ nhất được xác định bằng giá trị nhỏ nhất có thể chấp nhận được của
công suất thu trung bình tại điểm tham chiếu R để đạt được tỉ lệ lỗi bit BER là 10
10
.
Độ nhạy thu cần được tính đến mất mát công suất do sử dụng máy phát trong điều
kiện hoạt động tiêu chuẩn với tỉ lệ chênh lệch logic, thời gian lên và xuống của xung,

suy hao phản xạ quang tại điểm tham chiếu S, suy giảm connector thu với các giá trị
trong trường hợp xấu nhất. Độ nhạy thu không bao gồm mất mát công suất do tán
sắc, jitter hoặc phản xạ từ đường dẫn quang, các yếu tố này được tính riêng khi cấp
phát mất mát đường truyền quang lớn nhất. Các yếu tố lão hóa sẽ được tính riêng do
các yếu tố này thường là vấn đề giữa nhà cung cấp mạng và nhà sản xuất thiết bị.